Comparación de resultados de elementos finitos de barra en StatiCAD V6.0.9.5 y SAP2000
Comparación de resultados de elementos finitos de barra en StatiCAD V6.0.9.5 y SAP2000
Puede acceder a los archivos de datos del programa y a los detalles de la validación resumida a continuación en https://www.staticad-yigma.com/download/StatiCAD_Cubuk_Sonlu_Eleman_Dogrulama.rar.
Para facilitar el análisis en la versión de demostración y mantener la simplicidad, un sistema formado por 4 columnas y 2 plantas fue modelado y analizado en StatiCAD, luego exportado a SAP2000 y analizado en dicho programa.
La razón por la que se utilizan columnas y vigas en el sistema analizado es conectar el modelo desde sus ejes centrales sin elementos de enlace, reduciendo así las diferencias de modelado.
Dado que los elementos de muro en StatiCAD también se resuelven con elementos finitos de barra, los resultados serán similares tanto si se utilizan muros como columnas.
El caso de carga G en StatiCAD corresponde al caso de carga Dead+GL (peso propio + acabado de forjado) en SAP2000.
Tanto StatiCAD como SAP2000 han satisfecho las condiciones de equilibrio total FX, Fy, Fz, Mx, My = 0.
Los resultados de las vigas no se han obtenido ya que no se utilizan en la evaluación del desempeño y el refuerzo de estructuras de mampostería. Si se desea, se puede activar la opción de cálculo de armado de vigas dentro de StatiCAD para obtener informes de resultados de elementos finitos de vigas.
El análisis de StatiCAD realizado puede reproducirse en la versión de demostración. Puede descargar la versión de demostración desde https://www.masonry-software.com/sypgnclm/StatiCAD\_Profesyonel\_Demo\_6\_070\_Setup.exe.
El eje principal (eje 2) de la columna n.° 3 está orientado en la dirección Y; los demás están orientados en la dirección X.
La razón por la que no se utilizan forjados (elementos lámina/shell) en el sistema es que la validación se centra en elementos finitos de barra. Existen más de cien variedades de formulaciones de rigidez para elementos lámina.
La razón por la que las dimensiones de las columnas se eligen muy diferentes es amplificar cualquier discrepancia en los resultados del análisis y hacer que la diferencia sea más visible.
Dado que StatiCAD modela las columnas con 2 nodos y SAP2000 con 3 nodos, se utilizan los valores de carga vertical en el punto medio de la columna en SAP2000 para el caso de carga G (Dead). En los resultados del caso de carga Q puede observarse que no existe una diferencia significativa en los resultados de carga vertical.
La razón por la que los resultados de cortante presentan una discrepancia elevada para los elementos DHZ03 y DHZ04 es que los valores están muy próximos a cero. Las diferencias de 1 y 2 kilogramos-fuerza en los resultados calculados parecen proporcionalmente altas debido a que los valores están muy cerca de cero.
Se cree que la diferencia en el momento torsor se debe al hecho de que StatiCAD define el nodo maestro del diafragma en el nivel superior de la planta, mientras que SAP2000 lo define en la cota Z del centro de masas calculada verticalmente.
En el modelo SAP2000, el extremo i de la columna está en la parte superior y el extremo j en la parte inferior, por lo que los valores de sección en el extremo inferior de la columna se toman a 300 cm.
Las diferencias de signo en los cálculos se deben a las convenciones de signo adoptadas para las direcciones. Por ejemplo, StatiCAD usa el signo + para las fuerzas de compresión mientras que SAP2000 usa el signo -.
DHB01 | P (t) | V2 (t) | V3 (t) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % |
G | 5,96 | -5,9607 | %0 | -0,164 | 0,1643 | %0,2 | -0,11 | 0,1102 | %0,2 |
Q | 3,508 | -3,5082 | %0 | -0,131 | 0,1315 | %0,4 | -0,088 | 0,0882 | %0,2 |
EX1 | -1,65 | 1,6498 | %0 | 2,159 | -2,1584 | %0 | -0,046 | 0,046 | %0 |
EX1 | -1,65 | 1,6498 | %0 | 2,159 | -2,1584 | %0 | -0,046 | 0,046 | %0 |
EY1 | -1,372 | 1,3726 | %0 | 0,472 | -0,4733 | %0,3 | 0,328 | -0,3277 | %0,1 |
EY1 | -1,372 | 1,3726 | %0 | 0,472 | -0,4733 | %0,3 | 0,328 | -0,3277 | %0,1 |
| T (tcm) | M2(tcm) | M3 (tcm) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % |
G | -0,164 | -0,17 | %3,5 | -12,977 | -12,978 | %0 | 8,521 | -8,591 | %0,8 |
Q | -0,131 | -0,136 | %3,7 | -10,382 | -10,382 | %0 | 6,816 | -6,873 | %0,8 |
EX1 | -2,247 | -2,327 | %3,4 | -6,922 | -6,878 | %0,6 | -492,748 | 492,431 | %0,1 |
EX1 | -2,247 | -2,327 | %3,4 | -6,922 | -6,878 | %0,6 | -492,748 | 492,431 | %0,1 |
EY1 | -1,587 | -1,649 | %3,8 | 50,276 | 50,222 | %0,1 | -89,311 | 89,388 | %0,1 |
EY1 | -1,587 | -1,649 | %3,8 | 50,276 | 50,222 | %0,1 | -89,311 | 89,388 | %0,1 |
DHB02 | P (t) | V2 (t) | V3 (t) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % |
G | 5,683 | -5,683 | %0 | 0,153 | -0,1529 | %0,1 | -0,146 | 0,1463 | %0,2 |
Q | 3,466 | -3,466 | %0 | 0,122 | -0,1223 | %0,2 | -0,117 | 0,117 | %0 |
EX1 | 1,574 | -1,5748 | %0,1 | 1 | -0,9985 | %0,1 | 0,148 | -0,1479 | %0,1 |
EX1 | 1,574 | -1,5748 | %0,1 | 1 | -0,9985 | %0,1 | 0,148 | -0,1479 | %0,1 |
EY1 | -1,452 | 1,4517 | %0 | 0,189 | -0,1892 | %0,1 | 0,662 | -0,6612 | %0,1 |
EY1 | -1,452 | 1,4517 | %0 | 0,189 | -0,1892 | %0,1 | 0,662 | -0,6612 | %0,1 |
| T (tcm) | M2(tcm) | M3 (tcm) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % |
G | -0,208 | -0,216 | %3,7 | -17,343 | -17,369 | %0,1 | -16,728 | 16,733 | %0 |
Q | -0,166 | -0,172 | %3,5 | -13,875 | -13,895 | %0,1 | -13,383 | 13,387 | %0 |
EX1 | -2,853 | -2,955 | %3,5 | 23,33 | 23,248 | %0,4 | -179,783 | 179,448 | %0,2 |
EX1 | -2,853 | -2,955 | %3,5 | 23,33 | 23,248 | %0,4 | -179,783 | 179,448 | %0,2 |
EY1 | -2,016 | -2,091 | %3,6 | 108,636 | 108,521 | %0,1 | -31,284 | 31,249 | %0,1 |
EY1 | -2,016 | -2,091 | %3,6 | 108,636 | 108,521 | %0,1 | -31,284 | 31,249 | %0,1 |
DHB03 | P (t) | V2 (t) | V3 (t) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % |
G | 9,696 | -9,6972 | %0 | -0,108 | 0,1085 | %0,5 | -0,165 | 0,1647 | %0,2 |
Q | 3,706 | -3,7064 | %0 | -0,087 | 0,0868 | %0,2 | -0,132 | 0,1318 | %0,2 |
EX1 | -2,228 | 2,2279 | %0 | 0,957 | -0,9556 | %0,1 | 2,125 | -2,121 | %0,2 |
EX1 | -2,228 | 2,2279 | %0 | 0,957 | -0,9556 | %0,1 | 2,125 | -2,121 | %0,2 |
EY1 | 1,321 | -1,3209 | %0 | -4,717 | 4,7212 | %0,1 | -0,187 | 0,1871 | %0,1 |
EY1 | 1,321 | -1,3209 | %0 | -4,717 | 4,7212 | %0,1 | -0,187 | 0,1871 | %0,1 |
| T (tcm) | M2(tcm) | M3 (tcm) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % |
G | -2,616 | -2,715 | %3,6 | -15,037 | -15,045 | %0,1 | -122,601 | 122,496 | %0,1 |
Q | -2,092 | -2,172 | %3,7 | -12,029 | -12,036 | %0,1 | -98,081 | 97,997 | %0,1 |
EX1 | -35,929 | -37,208 | %3,4 | 548,868 | 548,16 | %0,1 | -234,409 | 233,671 | %0,3 |
EX1 | -35,929 | -37,208 | %3,4 | 548,868 | 548,16 | %0,1 | -234,409 | 233,671 | %0,3 |
EY1 | -25,382 | -26,336 | %3,6 | -39,828 | -39,73 | %0,2 | 1559,372 | -1560,35 | %0,1 |
EY1 | -25,382 | -26,336 | %3,6 | -39,828 | -39,73 | %0,2 | 1559,372 | -1560,35 | %0,1 |
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DHB04 | P (t) | V2 (t) | V3 (t) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % |
G | 9,712 | -9,7135 | %0 | 0,176 | -0,1761 | %0,1 | 0,148 | -0,148 | %0 |
Q | 3,719 | -3,7194 | %0 | 0,141 | -0,1409 | %0,1 | 0,119 | -0,1184 | %0,5 |
EX1 | 2,303 | -2,3029 | %0 | 5,288 | -5,2942 | %0,1 | 0,855 | -0,8537 | %0,2 |
EX1 | 2,303 | -2,3029 | %0 | 5,288 | -5,2942 | %0,1 | 0,855 | -0,8537 | %0,2 |
EY1 | 1,504 | -1,5033 | %0 | -0,474 | 0,4754 | %0,3 | 2,828 | -2,8245 | %0,1 |
EY1 | 1,504 | -1,5033 | %0 | -0,474 | 0,4754 | %0,3 | 2,828 | -2,8245 | %0,1 |
| T (tcm) | M2(tcm) | M3 (tcm) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % | StatiCAD | SAP2000 | Fark % |
G | -2,616 | -2,715 | %3,6 | -16,512 | -16,528 | %0,1 | -17,702 | 17,811 | %0,6 |
Q | -2,092 | -2,172 | %3,7 | -13,21 | -13,223 | %0,1 | -14,161 | 14,249 | %0,6 |
EX1 | -35,929 | -37,208 | %3,4 | 172,732 | 172,308 | %0,2 | -1576,05 | 1577,135 | %0,1 |
EX1 | -35,929 | -37,208 | %3,4 | 172,732 | 172,308 | %0,2 | -1576,05 | 1577,135 | %0,1 |
EY1 | -25,382 | -26,336 | %3,6 | 723,596 | 722,736 | %0,1 | 111,933 | -111,901 | %0 |
EY1 | -25,382 | -26,336 | %3,6 | 723,596 | 722,736 | %0,1 | 111,933 | -111,901 | %0 |
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| ||||||
|
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| ||||||
ZEMİN KAT SONLU ELEMAN SONUÇLARINA GÖRE KOLON ALT UÇ KESİT TESİRLERİ | |||||||||
DHZ01 | P (t) | V2 (t) | V3 (t) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % |
G | 2,715 | -2,7155 | %0 | -0,528 | 0,529 | %0,2 | -0,27 | 0,2705 | %0,2 |
Q | 1,752 | -1,7523 | %0 | -0,423 | 0,4232 | %0 | -0,216 | 0,2164 | %0,2 |
EX1 | -0,687 | 0,6868 | %0 | 1,437 | -1,4362 | %0,1 | -0,053 | 0,0523 | %1,3 |
EX1 | -0,687 | 0,6868 | %0 | 1,437 | -1,4362 | %0,1 | -0,053 | 0,0523 | %1,3 |
EY1 | -0,608 | 0,6075 | %0,1 | -0,005 | 0,0059 | %15,3 | 0,593 | -0,5931 | %0 |
EY1 | -0,608 | 0,6075 | %0,1 | -0,005 | 0,0059 | %15,3 | 0,593 | -0,5931 | %0 |
| T (tcm) | M2(tcm) | M3 (tcm) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % |
G | -0,423 | -0,44 | %3,9 | -39,202 | -39,202 | %0 | 63,821 | -63,944 | %0,2 |
Q | -0,339 | -0,352 | %3,7 | -31,361 | -31,361 | %0 | 51,057 | -51,155 | %0,2 |
EX1 | -1,793 | -1,852 | %3,2 | -7,717 | -7,67 | %0,6 | -181,726 | 181,647 | %0 |
EX1 | -1,793 | -1,852 | %3,2 | -7,717 | -7,67 | %0,6 | -181,726 | 181,647 | %0 |
EY1 | -0,985 | -1,017 | %3,1 | 86,167 | 86,199 | %0 | 13,656 | -13,891 | %1,7 |
EY1 | -0,985 | -1,017 | %3,1 | 86,167 | 86,199 | %0 | 13,656 | -13,891 | %1,7 |
DHZ02 | P (t) | V2 (t) | V3 (t) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % |
G | 2,599 | -2,5991 | %0 | 0,425 | -0,425 | %0 | -0,384 | 0,3842 | %0,1 |
Q | 1,719 | -1,7191 | %0 | 0,34 | -0,34 | %0 | -0,307 | 0,3074 | %0,1 |
EX1 | 0,677 | -0,6775 | %0,1 | 1,156 | -1,1551 | %0,1 | 0,086 | -0,0848 | %1,4 |
EX1 | 0,677 | -0,6775 | %0,1 | 1,156 | -1,1551 | %0,1 | 0,086 | -0,0848 | %1,4 |
EY1 | -0,65 | 0,6498 | %0 | 0,055 | -0,0542 | %1,5 | 0,972 | -0,972 | %0 |
EY1 | -0,65 | 0,6498 | %0 | 0,055 | -0,0542 | %1,5 | 0,972 | -0,972 | %0 |
| T (tcm) | M2(tcm) | M3 (tcm) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % |
G | -0,538 | -0,559 | %3,8 | -54,543 | -54,603 | %0,1 | -58,565 | 58,554 | %0 |
Q | -0,43 | -0,447 | %3,8 | -43,634 | -43,682 | %0,1 | -46,852 | 46,843 | %0 |
EX1 | -2,277 | -2,351 | %3,1 | 12,068 | 11,972 | %0,8 | -161,531 | 161,43 | %0,1 |
EX1 | -2,277 | -2,351 | %3,1 | 12,068 | 11,972 | %0,8 | -161,531 | 161,43 | %0,1 |
EY1 | -1,251 | -1,291 | %3,1 | 139,48 | 139,552 | %0,1 | -6,195 | 6,118 | %1,2 |
EY1 | -1,251 | -1,291 | %3,1 | 139,48 | 139,552 | %0,1 | -6,195 | 6,118 | %1,2 |
DHZ03 | P (t) | V2 (t) | V3 (t) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % |
G | 4,005 | -4,0054 | %0 | -0,191 | 0,1916 | %0,3 | -0,559 | 0,5596 | %0,1 |
Q | 1,854 | -1,8539 | %0 | -0,153 | 0,1532 | %0,1 | -0,447 | 0,4477 | %0,2 |
EX1 | -1,066 | 1,066 | %0 | 0,002 | -0,0009 | %54,8 | 1,762 | -1,7637 | %0,1 |
EX1 | -1,066 | 1,066 | %0 | 0,002 | -0,0009 | %54,8 | 1,762 | -1,7637 | %0,1 |
EY1 | 0,61 | -0,6103 | %0 | -2,153 | 2,1527 | %0 | -0,048 | 0,0473 | %1,5 |
EY1 | 0,61 | -0,6103 | %0 | -2,153 | 2,1527 | %0 | -0,048 | 0,0473 | %1,5 |
| T (tcm) | M2(tcm) | M3 (tcm) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % |
G | -6,769 | -7,034 | %3,8 | -71,06 | -71,145 | %0,1 | -45,6 | 45,568 | %0,1 |
Q | -5,415 | -5,628 | %3,8 | -56,848 | -56,916 | %0,1 | -36,48 | 36,454 | %0,1 |
EX1 | -28,671 | -29,61 | %3,2 | 234,09 | 234,476 | %0,2 | 21,432 | -21,778 | %1,6 |
EX1 | -28,671 | -29,61 | %3,2 | 234,09 | 234,476 | %0,2 | 21,432 | -21,778 | %1,6 |
EY1 | -15,752 | -16,257 | %3,1 | -2,599 | -2,541 | %2,2 | 396,529 | -396,28 | %0,1 |
EY1 | -15,752 | -16,257 | %3,1 | -2,599 | -2,541 | %2,2 | 396,529 | -396,28 | %0,1 |
DHZ04 | P (t) | V2 (t) | V3 (t) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % |
G | 4,031 | -4,0315 | %0 | 0,662 | -0,6637 | %0,3 | 0,463 | -0,4631 | %0 |
Q | 1,875 | -1,8747 | %0 | 0,53 | -0,5309 | %0,2 | 0,37 | -0,3705 | %0,1 |
EX1 | 1,075 | -1,0753 | %0 | 2,153 | -2,1524 | %0 | -0,03 | 0,0316 | %5,1 |
EX1 | 1,075 | -1,0753 | %0 | 2,153 | -2,1524 | %0 | -0,03 | 0,0316 | %5,1 |
EY1 | 0,647 | -0,647 | %0 | -0,003 | 0,0011 | %63,3 | 1,536 | -1,5355 | %0 |
EY1 | 0,647 | -0,647 | %0 | -0,003 | 0,0011 | %63,3 | 1,536 | -1,5355 | %0 |
| T (tcm) | M2(tcm) | M3 (tcm) | ||||||
Yükleme | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % | StatiCAD | SAP2000 | Fark oranı % |
G | -6,769 | -7,034 | %3,8 | 42,883 | 42,921 | %0,1 | -80,912 | 81,134 | %0,3 |
Q | -5,415 | -5,628 | %3,8 | 34,306 | 34,337 | %0,1 | -64,73 | 64,908 | %0,3 |
EX1 | -28,671 | -29,61 | %3,2 | -31,501 | -31,679 | %0,6 | -323,42 | 322,952 | %0,1 |
EX1 | -28,671 | -29,61 | %3,2 | -31,501 | -31,679 | %0,6 | -323,42 | 322,952 | %0,1 |
EY1 | -15,752 | -16,257 | %3,1 | 199,499 | 199,56 | %0 | -11,654 | 11,993 | %2,8 |
EY1 | -15,752 | -16,257 | %3,1 | 199,499 | 199,56 | %0 | -11,654 | 11,993 | %2,8 |
Puede acceder a los archivos de datos del programa y a los detalles de la validación resumida anteriormente en https://www.staticad-yigma.com/download/StatiCAD_Cubuk_Sonlu_Eleman_Dogrulama.rar.